ОЦІНКА ПАРАМЕТРІВ ШОРСТКОСТІ ЗЕМНОЇ ПОВЕРХНІ ЗА ДВОХПОЛЯРИЗАЦІЙНИМ РАДІОЛОКАЦІЙНИМ ВІДБИТТЯМ МЕТОДОМ ЗВОРОТНОГО МОДЕЛЮВАННЯ

Abstract

Радіолокаційне дистанційне зондування є сучасним та ефективним методом аерокосмічних досліджень Землі. Масове впровадження нових радіолокаційних систем високої розрізненності на основі радіолокаторів з синтезованою апертурою (РСА) значно розширило можливості радарного знімання. Доцільність застосування даного методу було підтверджено в сферах, що традиційно використовують дані дистанційного зондування – картографії, сільському і лісовому господарстві, пошуку корисних копалини, охорони навколишнього середовища, моніторингу надзвичайних ситуацій, обороні. Основним фізичним параметром земної поверхні, який реєструється неінтерферометричними РСА, є коефіцієнт зворотного розсіяння (сигма-нуль). Прийнятий радарний сигнал є джерелом для складного моделювання процесів зворотного розсіяння та оцінки вторинних фізичних і біофізичних характеристик земної поверхні -- текстури, зволоженості, діелектричної проникності, структури рослинного покриву тощо. При цьому шорсткість земної поверхні, яка описується середньоквадратичним відхиленням її вертикальних нерегулярностей, виступає одним з найбільш значущих чинників будь-якого моделювання. Отже, задача відновлення шорсткості земної поверхні за даними радіолокаційного дистанційного зондування є досить актуальною. Шорсткість земної поверхні – це незалежна фізична величина, що багато в чому визначає радіолокаційне зворотне розсіяння. Проте радіус кореляції шорсткості залежить від поляризації радіолокаційного сигналу. У статті описується кількісний підхід до відновлення шорсткості земної поверхні за двохполяризаційними зображеннями РСА на основі узгодження вимірів незалежної фізичної величини – діелектричної проникності в різних поляризаціях. Використовується запропонована Багдаді та ін. напівемпіричне калібрування IEM радіолокаційного зворотного розсіяння з урахуванням поляризаційно-залежної величини радіуса кореляції для забезпечення фізичної еквівалентності вимірів діелектричної проникності земної поверхні в різних поляризаціях. Крім того, приведені необхідні розрахункові співвідношення та приклад обробки реального радіолокаційного зображення Sentinel-1. Одержані результати в цілому відповідають відомим фізичним закономірностям і ландшафтним особливостям території дослідження.